论文部分内容阅读
当今,室内环境污染问题已引起全世界各国的共同关注。室内环境污染的主要来源是装饰装修中使用的人造板释放的多种挥发性有机化合物。其中某些挥发性有机化合物如:苯、醛等,被人体吸入后,会对人体健康产生很大的危害。目前国内外人造板挥发性有机化合物(VOCs)的标准采集方法主要是气候箱法。气候箱法可以合理、真实地模拟人造板VOCs的释放环境。但气候箱设备造价高达几十万乃至上百万人民币,同时检测周期为28天,检测周期过长导致设备周转率降低。近两年,国内学者开始利用进口热萃取仪对人造板VOCs进行快速检测研究,该方法能使检测周期缩短至10天左右,但由于热萃取仪不能对相对湿度进行精确控制以及近二十万元的设备成本,使该方法的普及应用面临一些困难。为了精确模拟多种试验环境(包括温度、相对湿度、气体交换率与负荷因子之比)、降低人造板VOCs检测成本、缩短检测周期,本文设计研发了DL-SW微舱。DL-SW微舱造价约为3万元人民币,共有6个测试舱,能够对温度、相对湿度、气体交换率与负荷因子之比进行精准控制与调节,可用于人造板VOCs的释放检测。以中密度纤维板、胶合板和刨花板为研究对象,利用DL-SW微舱对三种板材释放的VOCs进行采集,用GC/MS对三种板材VOCs的释放规律、成分和浓度进行分析,探索DL-SW微舱检测人造板VOCs的优化条件。最后将DL-SW微舱的测试结果与1m~3气候箱法、快速检测法的试验结果进行对比分析。结论如下:(1)DL-SW微舱法、1m~3气候箱法、快速检测法检测到三种板材TVOC释放规律一致,均是第1~3天释放下降最快,然后逐渐减慢,最终达到稳定状态。DL-SW微舱法稳定状态TVOC浓度略高于1m~3气候箱法和热萃取仪快速检测法,平均偏差分别为6.66%和1.72%。(2)适当升高环境温度、相对湿度或增大空气交换率与负荷因子之比可以缩短三种板材VOCs的检测周期。温度60℃、相对湿度60%、空气交换率与负荷因子之比为1的条件下,DL-SW微舱检测三种板材TVOC释放达到稳定状态所用的时间最短,分别为12天、12天、13天,与1m~3气候箱法相比缩短一半以上。因此选取该条件作为DL-SW微舱测试人造板VOCs释放的优化条件。(3)温度对三种板材TVOC初始释放浓度的影响程度分别为41.46%、165.40%、133.67%,相对湿度对其影响程度分别为13.72%、43.23%、29.28%,气体交换率与负荷因子之比对其影响程度分别为20.55%、26.43%、27.99%。外界环境因素中,温度对人造板VOCs释放的影响程度最大。(4)DL-SW微舱法、1m~3气候箱法、快速检测法得到三种板材VOCs释放的物质种类一致,均为烯烃、芳香烃、烷烃、醛类、酮类、酯类、醇类。中密度纤维板、胶合板、刨花板释放的主要物质分别是芳香烃、芳香烃、烯烃。升高温度或相对湿度,各类VOCs初始释放量均增加,而增大空气交换率与负荷因子之比,VOCs初始释放量减少。增加热压时间会使TVOC释放量尤其是芳香烃类物质释放量显著增加,增加板材厚度会造成烯烃、芳香烃、烷烃和醛类类物质释放量明显增加。胶黏剂的环保性能对板材释放的醛类、芳香烃类释放量影响显著。(5)DL-SW微舱法、快速检测法检测三种板材稳定状态下释放的TVOC,得到拟合直线y=0.9892x-0.2707,拟合度R~2为0.9995。DL-SW微舱法、1m~3气候箱法的拟合直线为y=0.9093x+1.1367,拟合度R~2为0.9942,相关性良好。